Рефераты. Великие учёные-физики






Когда началась первая мировая война, Фредерик учился в лицее. Там обучались в основном дети привилегированных семей, и его считали «красным». В юности Фредерик очень увлекался спортом, особенно футболом и рыбной ловлей. В 1918 году учение временно пришлось оставить, так как Жолио призвали на военную службу. После окончания военной службы и лицея он поступил в высшее инженерное учебное заведение — Школу физики и химии. Огромную роль в формировании мировоззрения и во всей судьбе юноши сыграл преподававший там Поль Ланжевен, ставший его учителем и другом на всю жизнь.

B 1923 году Фредерик Жолио получил диплом инженера, и некоторое время работал на металлургическом заводе. Но его неудержимо влекло к научной работе, в лабораторию. Он хорошо знал работы супругов Кюри, восхищался ими, портреты этих ученых висели в его комнате. Попасть в науку, на университетскую кафедру человеку, не прошедшему через Высшую нормальную школу, было необычайно трудно. Ему помог Ланжевен. «Он определил мою судьбу» — рассказывал впоследствии Жолио-Кюри. Ланжевен сказал ему -  «Я поговорю с госпожой Кюри, вы будете у нее лаборантом». Так Жолио попал в прославленный Институт радия. Сбылось его самое большое желание.

Вначале он занимался изучением свойств радиоактивных элементов в сильно разбавленных растворах, получал методом катодного распыления тонкие металлические пленки и исследовал их электрические свойства. Одновременно, вместе с Марией Кюри, ее дочерью Ирен и сотрудниками работал над изучением радиоактивности. В это время бурно развивалась ядерная физика, она и стала основной целью жизни ученого. В 1926 году Фредерик Жолио женился на Ирен с которой его связывала не только горячая любовь, но общность научных интересов. Молодые люди объединили фамилии, судьбы и таланты. Их союз явился копией союза Пьера и Марии Кюри.

Ирен Кюри родилась в 1897 году в Париже в то время, когда ее мать начала заниматься вопросами радиоактивности. Характер девочки и ее будущие интересы определились под влиянием отца и матери — не только крупнейших ученых, но и людей высокой культуры, нравственной чистоты, выдающегося интеллекта.

Начальное образование Ирен и ее сестра Ива получили под руководством матери. Мария Кюри и ее коллеги по университету организовали небольшую школу. Вместе с Ирен в этой школе учились Жан Ланжевен, Фрэнсис Перрен, а преподавателями были Мария Кюри, Жан Перрен, Поль Ланжевен. Эта своеобразная школа давала детям очень много, и позже большинство из них стали крупнейшими учеными. Школа существовала два года, а затем дети стали продолжать образование в различных общедоступных учебных заведениях.

В семье Кюри большое внимание уделялось спорту. Девочки хорошо плавали, ходили на лыжах.

Ирен сравнительно рано познакомилась с физическими лабораториями, вращалась в среде учёных. Вместе с матерью 14-летняя девочка присутствовала в Стокгольме на церемонии вручения Марии Кюри второй Нобелевской премии, она часто сопровождала мать в ее туристических поездках. В 1913 году они путешествовали вместе с Эйнштейном и его сыном.

В году первой мировой войны Ирен была активной помощницей матери по обслуживанию рентгеновских установок и обучению рентгенотехников. После окончания войны она стала студенткой Сорбонны. Девушка не колебалась в выборе своего пути. Физика стала целью ее жизни.

В 1925 году Ирен защитила диссертацию и продолжала работать в лаборатории Марии Кюри над исследованием радиоактивности,

К моменту вступления Ирен и Фредерика Жолио-Кюри в науку в области ядерной физики были сделаны важные открытия: изучено явление естественной радиоактивности, получено экспериментальное подтверждение ядерной модели атома, осуществлена первая ядерная реакция. В результате бомбардировки азота альфа-частицами Резерфорд получил кислород. Дальнейшие опыты показали, что, воздействуя альфа-частицами на легкие элементы, можно получить ядерные реакции, которым сопутствует появление протонов. Для проникновения в ядра более тяжелых элементов нужны были альфа-частицы, обладающие весьма большими энергиями. В связи с этим Жолио вместе с женой прежде всего задались целью получить мощный источник альфа-частиц. В этом смысле очень ценным являлся полоний, испускающий преимущественно эти частицы. Кропотливо

изыскивая новые методы приготовления полониевых источников, молодые ученые получили излучатель интенсивностью в милликюри, с помощью которого систематически стали изучать ядерные реакции.

В 1920 году Резерфорд высказал предположение, что в ядре атома существует не имеющая заряда частица, масса которой равна массе протона. Эту частицу он предложил назвать нейтроном и даже предсказал ее свойства, хотя его усилия получить нейтрон экспериментальным путем успеха не имели. В 1930 году немецкие физики Беккер и Боте наблюдали интересное явление: при бомбардировке альфа-частицами легких элементов, бора и бериллия возникало очень сильное излучение, проникающее свободно через свинцовую пластинку толщиной в 10 см. Они предположили; что здесь имеет место рождение гамма-лучей с большой проникающей способностью.

Ирен и Фредерик Жолио-Кюри решили подробно исследовать таинственное излучение, изучить его ионизационную способность. Вскоре они убедились, что оно не имеет электромагнитной природы. Но тогда что же это за излучение, которое очень незначительно ионизирует атомы веществ, встречающихся на его пути, но неожиданно сильно поглощается веществами, содержащими самый легкий элемент — водород, и выбивает из этих веществ ядра водорода — протоны?

Ученик Резерфорда Чедвик в лаборатории Кавендиша повторял опыты Жолио-Кюри, усовершенствовав их методику, он обнаружил, что это странное излучение может выбивать не только протоны, но и ядра других легких элементов. Чедвик сделал окончательный вывод, что излучение состоит из частиц с массой, равной единице, и зарядом, равным нулю. Так гипотетический нейтрон Резерфорда, родившийся в его воображении, благодаря опытам Жолио-Кюри и Чедвика получил права гражданства. За открытие нейтрона Чедвику присудили Нобелевскую премию. Это открытие позволило советскому физику Д. Д. Иваненко создать модель, протонно-нейтронного строения ядра, лежащую в основе современной ядерной физики. История этого открытия — яркий пример интернационального сотрудничества ученых разных стран: немцев, французов, англичан, русских.

После открытия нейтрона началось интенсивное исследование атомных ядер. Появилось большое количество работ. Во главе исследователей шли Ирен и Фредерик Жолио-Кюри. Они продолжали изучать ядерные реакции, сопровождающиеся появлением нейтронов, и печатали свои научные сообщения. Только в 1932 году ими опубликовано 11 статей.

Но поток исследований одновременно порождал и поток нерешенных проблем. Еще в 20-х годах англичанин Дирак предсказал существование близнеца электрона — позитрона, имеющего ту же массу, что и электрон, но противоположный знак заряда. Сначала эту частицу обнаружили в космических лучах, а супруги Жолио-Кюри, применив метод советского физика Д, В. Скобельцына, впервые нашли позитроны в лаборатории. Ф. Жолио-Кюри показал, что пара «электрон — позитрон» может родиться «из ничего», то есть из энергии электромагнитного излучения. Через год он обнаружил обратное; при столкновении пары «электрон — позитрон» она исчезает как таковая, давая начало электромагнитному излучению. Поистине одно диковинное явление сменялось другим!

Однажды супруги Жолио-Кюри «обстреливали» альфа-частицами алюминий. Он испускал позитроны, подобно тому, как это наблюдается у естественных радиоактивных элементов, но когда источник альфа-частиц был удален, то, к удивлению ученых, алюминий продолжал излучать. Такая же картина наблюдалась после облучения альфа-частицами бора, магния и некоторых других элементов. Очевидно, позитроны испускались ядрами какого-то вещества, которое образовалось из ядер алюминия, магния или бора, поглотивших альфа-частицу и испускавших нейтрон. Так была открыта искусственная радиоактивность.

В сентябре 1933 года Фредерик Жолио-Кюри впервые приехал в Советский Союз. Здесь на первой Всесоюзной конференции по атомному ядру он рассказал о позитроне и нейтроне. Через месяц, собрался очередной Сольвеевский конгресс. На нем Фредерик Жолио Кюри сделал отчет об опытах по обнаружению искусственной радиоактивности. На конгресс собрались наиболее выдающиеся ученые-физики - Бор, Ферми, Склодовская-Кюри, Резерфорд, Дирак, Де Бройль, Иоффе, Паули и др. Председателем был Ланжевен.

Сообщение Жолио-Кюри вызвало горячие споры. Сомнение в правильности опытов выразили немка Лизе Мейтнер, американец Лоуренс, экспериментировавший с первым циклотроном, и многие другие. Они считали, что «французы с их устаревшим оборудованием что-то напутали». Фредерик и Ирен были твердо уверены в правильности своих результатов, и их очень огорчил такой прием.

Вернувшись домой, супруги усиленно продолжали эксперименты, совершенствуя методику измерений. Они показали, что при бомбардировке алюминия альфа-частицами образуется радиоактивный изотоп фосфора, при бомбардировке бора — радиоактивный изотоп азота, при бомбардировке магния — радиоактивный изотоп кремния. Они выделили химически эти вещества, измерили время их существования до распада, изучили химические свойства и тем самым доказали, что можно искусственно создать радиоактивные элементы.

Вскоре после публикации результатов Жолио-Кюри получили восторженное письмо Резерфорда, в котором он писал: «Я в восторге от отчета о проделанных Вами опытах... Поздравляю Вас обоих с проделанной работой, которая позднее приобретет огромное значение. Лично я очень заинтересовался результатами ваших опытов, потому что уже давно полагал, что вскоре при соответствующих условиях мы сможем наблюдать нечто подобное». Резерфорд не ошибся. Открытие искусственной радиоактивности приобрело колоссальное значение, в наше время. Были получены радиоактивные изотопы многих других элементов. Оказалось, что радиоактивными могут быть изотопы любого элемента, независимо от его положения в таблице Менделеева. Искусственная радиоактивность расширила сведения о строении атомного ядра и открыла новые области практического использования меченых атомов в биологии, медицине, металлургии, машиностроении, легкой и пищевой промышленности.

Открытие искусственной радиоактивности принесло всемирную известность супругам Жолио-Кюри. В 1935 году им была присуждена Нобелевская премия. Кажется, совсем недавно присутствовала Ирен на церемонии вручения Нобелевской премии ее матери, а теперь ее муж и она сама получали эту высокую награду. В своей речи по случаю награждения Фредерик Жолио-Кюри предсказал процессы, могущие привести к выделению громадных запасов атомной энергии. Он говорил: «...мы вправе думать, что исследователи, конструируя или разрушая элементы по своему желанию, смогут осуществить ядерные превращения взрывного характера, настоящие цепные реакции. Если окажется, что такие превращения распространяются в веществе, то можно составить себе представление о том огромном освобождении энергии, которое будет иметь место».

Итак,  прошло  всего  несколько  лет,  и  скромный  лаборант  Института  радия

превратился в ученого с мировым именем. Он молод, счастлив, полон сил и замыслов.

В 1934 году ему предоставляется кафедра в Сорбонне, спустя три года он стал профессором в Коллеж де Франс. Ирен после смерти матери сначала возглавила ее лабораторию, а затем стала директором Института радия. В 1935 году Ирен стала руководителем работ Национального фонда наук, и спустя год ее назначили заместителем министра просвещения по руководству научно-исследовательскими работами во Франции. Совместно с югославским физиком Савичем она занялась получением новых радиоактивных элементов, более тяжелых, чем уран. Вокруг Жолио-Кюри начинают группироваться французские и некоторые иностранные ученые, исследованиями которых он руководит. Это Коварски, Альбан, Савель и др. В то время его увлекают чисто инженерные идеи. Под руководством ученого строится ускоритель, переоборудуется лаборатория Ампера, руководителем которой он становится, в ней строятся новые химические и биологические корпуса. Наконец, став профессором в Коллеж де Франс, Жолио-Кюри строит второй в Европе (после СССР) циклотрон.

В это время во многих странах ученые усиленно бомбардируют нейтронами различные, элементы. Ферми в Италии, Мейтнер сначала в Берлине, а затем в Швеции, куда она бежала от фашистского преследования, Ган и Штрасман в Германии, супруги Жолио-Кюри и югослав Савич в Париже убеждаются, что уран, «обстрелянный» нейтронами, рождает - более легкие элементы. Суммируя полученные результаты, Фредерик Жолио-Кюри одним из первых показал, что в результате бомбардировки урана нейтронами возникают новые нейтроны, число которых превышает количество первичных нейтронов. Для подтверждения гипотезы ученый сконструировал оригинальную установку и впервые сфотографировал траектории атомного распада. Фактически было доказано, что выделившиеся нейтроны могут расщеплять соседние ядра и вызывать цепную реакцию.

В 1939 году Альбан, Коварски и Фрэнсис Перрен получили патент на созданную ими установку для получения атомной энергии и передали его безвозмездно французскому национальному центру научных исследований.

Начиная с 30-х годов Жолио-Кюри постепенно приобщается к общественной Деятельности. В 1934 году он вступил во Французскую социалистическую партию, спустя два года — в «Лигу борьбы за права человека». Однако очень скоро ему стало ясно, что социалистическая партия не выражает истинных интересов народа. Во время событий в Испании   все   симпатии   Жолио-Кюри   были   на   стороне   свободолюбивого   народа, самоотверженно   боровшегося  против   фашизма,   он  призывал  оказывать  Испанской республике   всяческую  помощь.   Его   глубоко   возмущало   подписание   Мюнхенского соглашения, развязавшего руки гитлеровской Германии. Если раньше он считал, что его место в лаборатории, а не на трибуне, то начиная примерно с 1934 года он понял, что не может быть пассивным, и вместе с Ланжевеном и другими прогрессивными людьми Франции вступает в борьбу с нацизмом.

В. 1938 году международная обстановка резко обострилась. Для тех кто занимался вопросами ядерной физики, стало ясно, что атомная энергия таит в себе огромные возможности. В таких условиях свободная научная информация по этим вопросам становилась невозможной. К французской группе ученых стали поступать письма с просьбой прекратить публикацию результатов исследований по распаду ядер урана. В начале второй мировой войны Жолио-Кюри прекратил обнародование своих трудов. Но работы продолжались. Для исследований необходимо было найти вещество — замедлитель образующихся нейтронов. В качестве такого вещества могла быть использована «тяжелая вода». Усилиями Жолио-Кюри в Норвегии закупаются все имевшиеся там запасы «тяжелой воды».

Таким образом, в 1939 году коллектив ученых, возглавляемый Жолио-Кюри, шел впереди в области получения и использования атомной энергии. Однако вскоре мутная волна фашизма затопила французскую землю. Коллеги Жолио-Кюри Холбан и Коварски с запасами «тяжелой воды» тайно переправились в Англию, а сам он остался в Париже. Вскоре его лаборатория под самым носом у фашистов стала заниматься вопросами, не имеющими никакого отношения к науке: в ней изготавливались зажигательные бутылки, которые участники французского сопротивления предназначали для танков вермахта. В 1940 году в знак протеста против ареста Ланжевена Жолио-Кюри объявил о закрытии своей лаборатории и окончательно вступил на путь активной борьбы с фашизмом. Дважды ученого арестовывали гестаповцы, но прямых улик у них не было, а о подпольной борьбе Жолио они не знали. В тяжелый 1942 год, когда гитлеровские полчища топтали землю Советского Союза,  а войне еще не было видно конца, Жолио-Кюри  вступил в Коммунистическую партию Франции. «Я   стал   коммунистом   потому,   что   был патриотом»,— говорил он.

Блестящий ученый с мировым именем, имевший много официальных постов, материальное благополучие, получивший множество заманчивых предложений от промышленных, компаний, он сумел отказаться от всего этого во имя опасного, трудного пути борца против коричневой чумы. Началась тяжелые годы, подпольной борьбы. Имя Жолио-Кюри стало знаменем этой борьбы.

После освобождения Франции ученый становится во главе Национального центра научных изысканий. Он стремится поставить науку, на службу национальной независимости своей страны. Он решил дать, своей родине атомную энергию, которая служила бы не уничтожению, а мирным целям! Жолио-Кюри убедился, что, продолжая работы в области атомной энергии, необходимо одновременно бороться против опасности использования ее как оружия. Защищая науку, он стал, одним из активнейших борцов за мир.

В 1946 году Жолио-Кюри вместе с женой дважды был в США, где участвовал в работах Комиссии по атомной энергии ООН. Здесь однажды у него состоялся весьма знаменательный разговор с американским банкиром Барухом, который довольно определенно сказал, что, работая в Америке, Жолио-Кюри мог бы иметь прекрасную лабораторию, сотрудников и королевский оклад. Тогда он со смехом ответил Баруху, что этого ему мало. Нет, не королевские оклады привлекали замечательного ученого. Он, разумеется, мог бы уехать в Англию или в Америку в мрачные годы гитлеровской оккупации, наконец, воспользоваться предложением Баруха и отдаться «высшей радости — радости открывать и творить». Но это означало изменить своему народу, который Жолио-Кюри любил больше всего на свете.

По его инициативе во Франции создается Комиссариат по атомной энергии, который он возглавил. В Комиссариат вошли также Ирен вместе с Перреном и Оже в качестве Комиссаров. От имени всех сотрудников Комиссариата Жолио-Кюри заявил, что их работа будет направлена только на применение атомной энергии на благо людям, а не для смерти и уничтожения; он предрекал, что все они уйдут из этого учреждения если их заставят работать над изготовлением атомного оружия. Большие трудности пришлось преодолеть ученым, создававшим первый атомный реактор. "Разрушенная войной промышленность Франции, враждебное отношение со стороны правящих кругов — все это создавало дополнительные преграды, но неистощимая энергия комиссара, его огромный авторитет позволили в короткий срок достигнуть цели. В 1948 году в форте Шатильон был пущен первый атомный реактор. Вскоре в правящих кругах Франции, а также в США и Англии стали раздаваться голоса возмущения по поводу того, что во главе Комиссариата стоит «человек, позволяющий себе быть коммунистом», выступающий против применения атомной энергии в военных целях, всецело поддерживающий мирную политику Советского Союза. Власть имущие хотели, чтобы Верховный комиссар молчал и делал атомное оружие, а он не мог и не хотел делать ни того, ни другого. И тогда, повинуясь окрику своих американских хозяев, французское правительство в 1950 году приняло позорное решение отстранить Жолио-Кюри от руководства Комиссариатом. Ему запретили появляться в форте Шатильон, некоторые продажные газеты даже позволили себе недостойные выпады против прославленного ученого. Спустя полгода из Комиссариата были удалены Ирен Жолио-Кюри и некоторые другие прогрессивные ученые.

Решение французского правительства вызвало бурю протеста во всем мире. На научных сессиях, собраниях и митингах в разных странах принимались резолюции, клеймящие позорный акт правящих кругов Франции. Молодежь на очередной лекции Жолио-Кюри в Коллеж де Франс устроила демонстрацию. Стол и кафедра утонули в цветах, тысячи людей ждали появления ученого в коридорах и на лестницах. Стихийно вспыхнул митинг. Прогрессивная Франция не хотела мириться с позорным решением правительства. Имя Жолио-Кюри стало знаменем борьбы. «Жолио — это мир!»—писали прогрессивные газеты. Встав во главе Всемирного Совета Мира, Жолио-Кюри проводит огромную  работу, отдавая делу мира весь жар своего большого сердца. В 1951 году он

Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8



2012 © Все права защищены
При использовании материалов активная ссылка на источник обязательна.